DE102007007579A1 - Senderschaltung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung schafft eine Senderschaltung zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen (201), welche eine Sendeeinrichtung zum Ausgeben eines Sendesignals (401), eine Antenneneinrichtung (200) zum Aussenden des Sendesignals (401) als eine elektromagnetische Welle (201) und eine Anpasseinrichtung (300), welche elektrisch mit der Sendeeinrichtung und der Antenneneinrichtung (200) verbunden ist, aufweist. Die Anpasseinrichtung (300) umfasst mindestens zwei Abstimmelemente (301, 302) zur Einstellung der Resonanzfrequenz einer aus der Antenneneinrichtung (200) und den ersten und zweiten Abstimmelementen (301, 302) gebildeten Schaltungsordnung und zur Impedanzanpassung von Sendeeinrichtung und Antenneneinrichtung (200).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Senderschaltungen, und betrifft insbesondere eine Senderschaltung, die mit mindestens einer Antenneneinrichtung zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen verbunden sind.
  • Derartige Senderschaltungen finden beispielsweise in dem lizenzfreien Frequenzband, das als das industriellwissenschaftlich-medizinisches (ISM, Industrial Scientific Medical) Band bezeichnet wird, zahlreiche Anwendungen. Beispiele hierfür sind industrielle Fernsteuerungen, Telemetrie und Datenübertragung bei niedriger Leistung. Typische Sendefrequenzen umfassen einen Bereich von 300 MHz bis 1 GHz, wobei europäische ISM-Standards eine Betriebsfrequenz von 433 MHz aufweisen. Eine typische Sendeempfangsschaltung für das ISM-Band sollte bei unterschiedlichen Trägerfrequenzen betreibbar sein.
  • Weitere Anwendungsbeispiele für ISM-Senderschaltungen umfassen Sicherheitsalarme, Telemetrie, Umweltüberwachungssysteme, drahtlose Datenumsetzer, Zugriffs- und Bewegungsüberwachungssysteme, Fernmesssysteme, Strichcode-Lesegeräte, drahtlose Tastaturen, drahtlose Computermäuse, Funkschließsysteme, Reifendrucküberwachungssysteme, Garagentor-Öffnungseinrichtungen und Türklingeln. Viele dieser Anwendungen beruhen auf unidirektionale Datenübertragungen von einem Sender zu einem Empfänger, während bestimmte Anwendungen auf bidirektionalen Datenübertragungen unter Verwendung von mindestens zwei Sendeempfangsvorrichtungen beruhen.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund wäre es wünschenswert, Senderschaltung vorzusehen, die eine gute Anpassung an die verwendeten Antennen gestatten.
  • In Bezug hierauf wird eine Senderschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, und eine integrierte Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Antenneneinrichtung zur Verfügung gestellt, wie sie in dem nebengeordneten Vorrichtungsanspruch 11 angegeben ist.
  • Weiterhin wird ein in dem nebengeordneten Anspruch 21 angegebenes Verfahren zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle bereitgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine zwischen eine Sendeeinrichtung und eine Antenneneinrichtung geschaltete Anpasseinrichtung mit mindestens zwei Abstimmelementen zur Einstellung einer Resonanzfrequenz und zur Anpassung einer Impedanz der Sendeeinrichtung an eine Impedanz der Antenneneinrichtung zu versehen.
  • Durch die Einstellung mindestens zweier Abstimmelemente besteht die Möglichkeit, eine wechselseitige Justage einer Resonanzfrequenz und einer Impedanzanpassung zu erzielen.
  • In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Blockbild einer Senderschaltung zum Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Blockbild einer Senderschaltung zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen mit einer Anpasseinrichtung und einer Antenneneinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in größerem Detail;
  • 3 einen Graphen, der ein Signalablaufdiagramm der wesentlichen Signale zeigt, die in einer Phasenkomparatoreinheit der Senderschaltung zur Bereitstellung eines Phasenkomparatorsignals verarbeitet werden; und
  • 4 ein Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung und Weiterverarbeitung des Phasenkomparatorsignals gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.
  • WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Die erfindungsgemäße Senderschaltung zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen weist im Wesentlichen auf:
    • a) eine Sendeeinrichtung zum Ausgeben eines Sendesignals;
    • b) eine Antenneneinrichtung zum Aussenden des Sendesignals als eine elektromagnetische Welle; und
    • c) eine Anpasseinrichtung, mit mindestens zwei Abstimmelementen zur Einstellung der Resonanzfrequenz einer aus der Antenneneinrichtung und den ersten und zweiten Abstimmelementen gebildeten Schaltungsordnung und zur Impedanzanpassung von Sendeeinrichtung und Antenneneinrichtung.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine integrierte Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Antenneneinrichtung bereitgestellt, welche im Wesentlichen aufweist:
    • a) eine Sendeeinrichtung zur Bereitstellung eines Sendesignals, welches mittels der Antenneneinrichtung als die elektromagnetische Welle aussendbar ist;
    • b) ersten und zweiten Anschlüssen zum Anschließen der Antenneneinrichtung und zum Ausgeben des Sendesignals; und
    • c) einer Anpasseinrichtung mit mindestens zwei unabhängig voneinander einstellbaren Abstimmelementen, wobei ein erstes Abstimmelement zur Einstellung einer Impedanz zwischen dem ersten Anschluss und einem Massepotential ausgelegt ist, und ein zweites Abstimmelement zur Einstellung einer Impedanz zwischen dem zweiten Anschluss und dem Massepotential ausgelegt ist.
  • In vorteilhafter Weise lässt sich somit die Sendefrequenz der Senderschaltung variieren, ohne eine Impedanzfehlanpassung hervorzurufen. Ferner ist es möglich, bei einer konstant gehaltenen Sendefrequenz der Senderschaltung eine Impedanzanpassung zu variieren, derart, dass eine Sendeleistung der Senderschaltung modifizierbar wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, dass eine Lastimpedanz somit ohne zusätzliche Umschaltkomponenten verändert werden kann.
  • Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:
    • a) Ausgeben eines Sendesignals aus einer Sendeeinrichtung; und
    • b) Aussenden des Sendesignals als die elektromagnetische Welle mittels einer Antenneneinrichtung, und
    • c) Anpassen der Sendeeinrichtung an die Antenneneinrichtung mittels Anpasseinrichtung, wobei die Anpasseinrichtung mindestens zwei Abstimmelemente aufweist zur Einstellung der Resonanzfrequenz einer aus der Antenneneinrichtung und den ersten und zweiten Abstimmelementen gebildeten Schaltungsordnung und zur Impedanzanpassung von Sendeeinrichtung und Antenneneinrichtung.
  • 1 zeigt ein Blockbild eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Bezugszeichen 100 bezeichnet eine Sendeeinrichtung, ein Bezugszeichen 200 bezeichnet eine Antenneneinrichtung, und ein Bezugszeichen 300 bezeichnet eine zwischen die Sendeeinrichtung und die Antenneneinrichtung geschaltete Anpasseinrichtung. Gemäß dem Übersichts-Blockbild der 1 enthält die Sendeeinrichtung zwei wesentliche Blöcke, d. h. eine Leistungssteuereinheit 101 zur Steuerung der Leistung eines Ausgangssignals und eine Frequenzsteuereinheit 102 zur Steuerung einer Frequenz des Ausgangssignals bzw. der zu sendenden elektromagnetischen Welle.
  • Die Frequenzsteuereinheit 102 bestimmt hiermit in Zusammenwirkung mit der Anpasseinrichtung 300 die Resonanzfrequenz des Senderteils der Sendeeinrichtung 100. Aus der Sendeein richtung 100 wird ein Sendesignal 401 ausgegeben, welches der Anpasseinrichtung 300 zugeführt wird. Mittels der Anpasseinrichtung erfolgt beispielsweise eine Anpassung hinsichtlich der Impedanz, so dass aus der Anpasseinrichtung ein angepasstes Sendesignal 402 der Antenneneinrichtung 200 zugeführt werden kann, welche das angepasste Sendesignal 402 als eine elektromagnetische Welle 201 in den freien Raum (Freiraumstrahlung) aussendet.
  • Andererseits kann mit der Antenneneinrichtung eine elektromagnetische Welle 202 empfangen werden, die der Anpasseinrichtung 300 als ein Empfangssignal 403 zugeführt wird. Durch die Anpasseinrichtung 300 wird das Empfangssignal 403 in ein angepasstes Empfangssignal 404 konvertiert und der Sendeeinrichtung 100 zugeführt.
  • Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Sendeeinrichtung 100 mittels zweier Steuersignale, d. h. einem aus der Leistungssteuereinheit 101 ausgegebenen Leistungssteuersignal 405 und einem aus der Frequenzsteuereinheit 102 ausgegebenen Frequenzsteuersignal 406 auf die Anpasseinrichtung 300 wirkt. Die Wechselwirkung der Sendeeinrichtung 100 und der Anpasseinrichtung 300 wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 im Detail beschrieben werden.
  • Die Anpasseinrichtung 300 hält eine Lastimpedanz, die von einem Leistungsverstärker in der Sendeeinrichtung 100 gesehen wird, im Resonanzfall aufrecht, d. h. sie versucht, den Blindanteil der Lastimpedanz zu minimieren. Auf diese Weise können Herstellungstoleranzen wie auch äußere Einflüsse vermieden werden.
  • Die äußeren Einflüsse können beispielsweise in dem Fall eines ferngesteuerten Schlosses von einem Menschen herrühren, der die Fernsteuerung betätigt. Sie können beispielsweise auch von dem Rand eines Reifens bei dem Einsatz der erfindungsge mäßen Sendersschaltung bei einem Reifendruck-Überwachungssystem herrühren.
  • Ferner ist es möglich, die Schaltung entsprechend einem erforderlichen Lastimpedanzpegel voreinzustellen, wodurch es ermöglicht wird, die abgestrahlte Ausgangsleistung festzulegen.
  • 2 zeigt eine Steuerschaltung 400 zur Einstellung der Anpasseinrichtung 300 detaillierter. An die Steuerschaltung 400 sind über zwei Ausgangsanschlüsse A1, A2 Schaltungskomponenten angeschlossen, die die wesentlichen Komponenten der Antenneneinrichtung 200 ausbilden.
  • Die Anpasseinrichtung weist mindestens zwei Abstimmelemente 301, 302 zur Einstellung der Resonanzfrequenz einer aus der Antenneneinrichtung 200 und den ersten und zweiten Abstimmelementen 301, 302 gebildeten Schaltungsordnung und zur Impedanzanpassung von Sendeeinrichtung und Antenneneinrichtung 200 auf.
  • Das erste Abstimmelement 301 dient hierbei einer Einstellung einer Impedanz zwischen der ersten Anschlusseinheit A1 und einem Massepotential 104, während das zweite Abstimmelement 302 zur Einstellung einer Impedanz zwischen der zweiten Anschlusseinheit A2 und dem Massepotential 104 ausgelegt ist.
  • Die Einstellung des ersten Abstimmelements 301, die auf die Impedanz zwischen der ersten Anschlusseinheit A1 und dem Massepotential 104 wirkt, bestimmt im wesentlichen die Resonanzfrequenz der aus einer Verstärkereinheit 105, der Antenneneinrichtung 200 und der ersten und zweiten Abstimmelemente 301, 302 gebildeten Schaltungsordnung, während die Einstellung des zweiten Abstimmelements 302, die auf die Impedanz zwischen der zweiten Anschlusseinheit A1 und dem Massepotential 104 wirkt, im wesentlichen die Impedanzanpassung zwi schen der Steuereinrichtung 400 und der Antenneneinrichtung 200 festlegt.
  • Die Antenneneinrichtung ist als eine Pi-Filtereinheit 203 ausgebildet, die aus einem induktiven Element L1 und zwei kapazitiven Elementen C1, C2 besteht. Das induktive Element L1 ist in Reihe zu einem zweiten induktiven Element L2 geschaltet, die einzeln oder in Kombination als Antenne bzw. Schleifenantenne wirken.
  • Zwischen dem Verbindungsanschluss des Ausgangsanschlusses A1 der Steuerschaltung 400 und einem ersten Anschluss des induktiven Elements L1 und Masse 104 ist das erste kapazitive Element C1 angeschlossen, während das zweite kapazitive Element C2 zwischen dem Ausgangsanschluss A2 der Steuereinrichtung 400 und dem Verbindungsanschluss der induktiven Elemente L1 und L2 angeschlossen ist.
  • Um die Antenneneinrichtung hinsichtlich der Resonanzfrequenz und/oder der Impedanz einzustellen, erfolgt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Veränderung der Kapazitäten C1 und C2. Hierzu ist innerhalb der Steuerschaltung 400 ein erstes Abstimmelement 301 parallel zu der ersten Kapazität C1 geschaltet, während ein zweites Abstimmelement 302 in Reihe zu der zweiten Kapazität C2 und parallel zu einer außerhalb der Steuerschaltung 400 angeordneten Kapazität C3 geschaltet ist. Über die ersten und zweiten Abstimmelemente 301 bzw. 302 erfolgt eine Resonanzfrequenz- und Impedanzeinstellung.
  • Zu einer Einstellung der Impedanz ist es erforderlich, eine Phasenverschiebung zwischen Ausgangsstrom und Ausgangsspannung eines in der Steuerschaltung 400 angeordneten Leistungsverstärkers zu minimieren, um einen Blindanteil in der Lastimpedanz niedrig zu halten. Die Steuerschaltung 400 weist die Verstärkereinheit 105 auf, welcher ein Verstärkereingangsstrom 408 von weiteren Schaltungskomponenten (nicht gezeigt) zugeführt wird. Ein aus der Verstärkereinheit 105 ausgegebe ner Verstärkerausgangsstrom 416 fließt in die Antenneneinrichtung. Hierbei ist eine Potentialdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss A1 der Steuerschaltung 400 und Masse 104 als eine Verstärkerausgangsspannung 410 angegeben.
  • Eine Phasenverschiebung zwischen der Verstärkerausgangsspannung 410 und dem Verstärkerausgangsstrom 416 wird als ein Steuersignal für die ersten und zweiten Abstimmelemente 301, 302 herangezogen, um eine Impedanz vorgebbar einzustellen. Die zwischen dem Eingangsanschluss der Verstärkereinheit 405 und dem Massepotential 104 anliegende Verstärkereingangsspannung 409 dient hierbei als eine Phasenreferenz für den Verstärkerausgangsstrom 416, d. h. es ist möglich, über eine Erfassung der Verstärkereingangsspannung 409 den Verstärkerausgangsstrom 416 zu bestimmen.
  • Somit muss lediglich ein Phasenvergleich zwischen der Verstärkereingangsspannung 409 und der Verstärkerausgangsspannung 410 durchgeführt werden, um eine Phasenverschiebung zwischen der Verstärkerausgangsspannung 410 und dem Verstärkerausgangsstrom 416 festzustellen. Zu diesem Zweck ist in der Steuerschaltung 400 eine Phasenkomparatoreinheit 107 bereitgestellt, welche die Phasen der Verstärkereingangsspannung 409 und der Verstärkerausgangsspannung 410 miteinander vergleicht.
  • Die Phasenkomparatoreinheit 107 ist mit dem Eingangsanschluss der Verstärkereinheit 105 und dem Ausgangsanschluss der Verstärkereinheit 105 jeweils über Begrenzereinheiten 106 gekoppelt. Untenstehend wird unter Bezugnahme auf die 4 die Funktionsweise der Phasenkomparatoreinheit 107 detailliert beschrieben werden.
  • Ferner weist die Steuerschaltung 400 eine Decodiereinheit auf, die ein über einen Steuereingang 110 extern vorgebbares externes Steuersignal 407 decodiert. Das extern vorgebbare Steuersignal bestimmt beispielsweise einen Leistungspegel der Verstärkereinheit 105. So dient die Decodiereinheit 103 zur Initialisierung einer Stelleinheit 109 mittels eines ausgegebenen Initialisierungssignals 412 derart, dass die Stelleinheit 109 das zweite Abstimmelement 302 auf einen Anfangswert einstellt. Ferner wird dem Stellelement 109 ein Phasenkomparatorsignal 411 zugeführt.
  • Das Phasenkomparatorsignal 411 wird aus der Phasenkomparatoreinheit 107 der Anpasseinrichtung 300 ausgegeben, und dient einer Bestimmung einer Phasenverschiebung 419 (siehe untenstehend unter Bezugnahme auf 3) zwischen der Verstärkerausgangsspannung 410 und dem Verstärkerausgangsstrom 416 der Verstärkereinheit 105.
  • Ferner wird aus der Decodiereinheit 103 das Frequenzsteuersignal 406 ausgegeben, mit welchem das erste Abstimmelement 301 angesteuert wird. Mit Hilfe des ersten Abstimmelements 301 wird somit die Resonanzfrequenz der Schaltungsanordnung bestimmt, während durch die Kombination der Einstellungen der beiden Abstimmelemente, d. h. der Einstellung des ersten Abstimmelements 301 durch das Frequenzsteuersignal 406 und der Einstellung des zweiten Abstimmelements 302 durch das Leistungssteuersignal 405, das aus der Stelleinheit 409 ausgegeben wird, eine Impedanzanpassung ermöglicht wird.
  • Insbesondere ist es in zweckmäßiger Weise möglich, dass mittels der Anpasseinrichtung 300 die zwei Abstimmelemente 301, 302 derart angesteuert werden, dass wechselseitig eine Einstellung einer Resonanzfrequenz der Sendeeinrichtung 100 und eine Anpassung einer Impedanz der Sendeeinrichtung 100 an eine Impedanz der Antenneneinrichtung 200 durchgeführt wird.
  • Die als ein induktives Element L1 ausgebildete Schleifenantenne weist eine sehr hohe parallele Impedanz auf, so dass eine Anpassung einer Impedanz von einigen hundert Ohm, die durch die Verstärkereinheit 105 gefordert ist, auf einige Kilo-Ohm Antennenimpedanz bereitgestellt werden muss. Die Induktivität L1 der Antenne ist üblicherweise durch die physikalische bzw. geometrische Beschränkung in der Anwendung vorgegeben, wodurch lediglich die Komponenten C1 und C2 frei einstellbar sind. Das kapazitive Element C1 beeinflusst hier hauptsächlich die Resonanzfrequenz der Anordnung, während des kapazitive Element C2 sowohl die Resonanzfrequenz bestimmt als auch, zusammen mit dem induktiven Element L1 eine Impedanztransformation bereitstellt. Da an dem kapazitiven Element C2 große Spannungsamplituden vorherrschen, ist ein Serienkondensator C3 (in Serie zu C2) vorgesehen, der verwendet wird, um die an dem kapazitiven Element C2 anliegenden Spannungsamplituden mittels einer kapazitiven Teilung abzusenken.
  • 3 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der Phasenkomparatoreinheit 107. Aufgetragen sind verschiedene Spannungsverläufe in ihrer Amplitude 415 als Funktion der Zeit 414. Die Verstärkereingangsspannung 409 weist zu dem Verstärkerausgangsstrom 416 eine feste Verstärkerphasenverschiebung 413 auf. Ferner ist die Verstärkerausgangsspannung 410 in 3 in einem abgestimmten Zustand gezeigt. Zwischen der Verstärkerausgangsspannung 410 und dem Verstärkerausgangsstrom 416 können Phasenverschiebungen auftreten, die durch ein Bezugszeichen 419 angezeigt sind. Weiterhin ist ein Taktsignal 417 veranschaulicht, welches Abtastzeitpunkte 418 festlegt und als zeitliche Referenz dient.
  • 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Auslegung der Phasenkomparatoreinheit 407. Über einen Ausgangsspannungsanschluss 508 wird ein Ausgangsspannungssignal 505, welches der Verstärkerausgangsspannung 410 der Verstärkereinheit 105 entspricht, zugeführt, über einen Eingangsspannungsanschluss 509 wird ein Eingangsspannungssignal 506, welches dem Verstärkerausgangsstrom 416 der Verstärkereinheit 105 entspricht, wie obenstehend erläutert, zugeführt, und über einen Taktsignalanschluss 510 wird ein Abstimmtaktsignal 507, welches eine im Vergleich zu dem Taktsignal 417 niedrige Frequenz aufweist, zugeführt.
  • In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Phasenkomparatoreinheit 107 zur Bestimmung einer Phasenverschiebung 419 zwischen einer Verstärkerausgangsspannung 410 und einem Verstärkerausgangsstrom 416 und zur Ausgabe eines von der Phasenverschiebung 419 abhängigen Phasenkomparators 411 als ein D-Flipflop ausgebildet. Zur Verzögerung des Eingangsspannungssignals 506 entsprechend der Verstärkerphasenverschiebung 413 (3) ist eine Verzögerungseinheit 108 zwischen den Eingangsspannungsanschluss 509 und einen Eingangsanschluss eines D-Flipflops 511 geschaltet.
  • Wie in 4 gezeigt, wird das Eingangsspannungssignal 506 dem Takteingang T des D-Flipflops 511 zugeführt, während das Ausgangsspannungssignal 505 dem D-Eingang D des D-Flipflops 511 zugeführt wird.
  • Dies führt zu den folgenden Zuständen am Q-Ausgang des D-Flipflops 511. Falls das Ausgangsspannungssignal 505 in der Phase dem Eingangsspannungssignal 506 voreilt, befindet sich der Q-Ausgang des D-Flipflops auf einem logischen "1"-Signal, während dann, wenn das Ausgangsspannungssignal 505 dem Eingangsspannungssignal 506 nacheilt, der Q-Ausgang des D-Flipflops 511 stets "logisch 0" aufweist.
  • Das durch die Verarbeitung in dem D-Flipflop 511 gewonnene Phasenkomparatorsignal 411 wird anschließend noch einer Signalverarbeitungseinrichtung 500 zugeführt, welche drei D-Flipflops als Pegelerfassungseinheiten 501a501n aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass mehr als zwei Pegelerfassungseinheiten bereitgestellt sein müssen, die Erfindung aber nicht auf die hier drei dargestellten Pegelerfassungseinheiten beschränkt ist.
  • Das Abstimmtaktsignal 507 weist eine im Vergleich zu dem Taktsignal 417 niedrige Frequenz auf. Als Taktsignal wird den D-Flipflops 501a501n das Abstimmtaktsignal 507 zugeführt, welches dafür sorgt, dass das Phasenkomparatorsignal 411 entprellt bzw. gefiltert wird. Die Bestimmungseinheit 502 führt zu diesem Zweck eine so genannte "Mehrheitsentscheidung" bezüglich der Q-Ausgänge der einzelnen Pegelerfassungseinheiten 501a501n durch und gibt ein entsprechendes Abstimmsignal 504 über eine Anschlusseinheit 503 aus. In Abhängigkeit von dem Abstimmsignal 504 wird nunmehr die Stelleinheit 109 (siehe 2), die als ein Auf-/Abwärtszähler ausgebildet sein kann, eingestellt, derart, dass diese das Leistungssteuersignal 405 zur Ansteuerung des zweiten Abstimmelements 302 ausgibt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
  • Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.
  • 100
    Sendeseinrichtung
    101
    Leistungssteuereinheit
    102
    Frequenzsteuereinheit
    103
    Dekodiereinheit
    104
    Masse
    105
    Verstärkereinheit
    106
    Begrenzereinheit
    107
    Phasenkomparatoreinheit
    108
    Verzögerungseinheit
    109
    Stelleinheit
    110
    Steuereingang
    200
    Antenneneinrichtung
    201
    Elektromagnetische Welle (Aussendung)
    202
    Elektromagnetische Welle (Empfang)
    203
    Pi-Filtereinheit
    300
    Anpasseinrichtung
    301
    Erstes Abstimmelement
    302
    Zweites Abstimmelement
    400
    Steuerschaltung
    401
    Sendesignal
    402
    Angepasstes Sendesignal
    403
    Empfangssignal
    404
    Angepasstes Empfangssignal
    405
    Leistungssteuersignal
    406
    Frequenzsteuersignal
    407
    Externes Steuersignal
    408
    Verstärkereingangsstrom
    409
    Verstärkereingangsspannung
    410
    Verstärkerausgangsspannung
    411
    Phasenkomparatorsignal
    412
    Initialisierungssignal
    413
    Verstärkerphasenverschiebung
    414
    Zeit
    415
    Amplitude
    416
    Verstärkerausgangsstrom
    417
    Taktsignal
    418
    Abtastzeitpunkt
    419
    Phasenverschiebung
    500
    Signalverarbeitungseinrichtung
    501a–501n
    Pegelerfassungseinheit
    502
    Bestimmungseinheit
    503
    Anschlusseinheit
    504
    Abstimmsignal
    505
    Ausgangsspannungssignal
    506
    Eingangsspannungssignal
    507
    Abstimmtaktsignal
    508
    Ausgangsspannungsanschluss
    509
    Eingangsspannungsanschluss
    510
    Taktsignalanschluss
    511
    D-Flipflop

Claims (25)

  1. Senderschaltung zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen (201), mit: a) einer Sendeeinrichtung zum Ausgeben eines Sendesignals (401); b) einer Antenneneinrichtung (200) zum Aussenden des Sendesignals (401) als eine elektromagnetische Welle (201); und c) einer Anpasseinrichtung (300), mit mindestens zwei Abstimmelementen (301, 302) zur Einstellung der Resonanzfrequenz einer aus der Antenneneinrichtung (200) und den ersten und zweiten Abstimmelementen (301, 302) gebildeten Schaltungsordnung und zur Impedanzanpassung von Sendeeinrichtung und Antenneneinrichtung (200).
  2. Senderschaltung nach Anspruch 1, wobei die Antenneneinrichtung (200) eine Pi-Filtereinheit (203) aufweist, die aus einem induktiven Element (L1) und zwei kapazitiven Elementen (C1, C2) besteht.
  3. Senderschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sendeeinrichtung eine Leistungssteuereinheit (101) zur Bereitstellung eines Leistungssteuersignals (405), mit welchem eine aus der Antenneneinrichtung (200) ausgegebene Ausgangsleistung der elektromagnetischen Welle (201) steuerbar ist, aufweist.
  4. Senderschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sendeeinrichtung (100) eine Frequenzsteuereinheit (102) zur Bereitstellung eines Frequenzsteuersignals (406), mit welchem eine aus der Antenneneinrichtung (200) ausgegebene Ausgangsfrequenz der elektromagnetischen Welle (201) steuerbar ist, aufweist.
  5. Senderschaltung nach Anspruch 4, wobei die Sendeeinrichtung (100) eine Dekodiereinheit (103) zur Dekodierung eines externen Steuersignals (407) und zur Ausgabe des Frequenzsteuersignals (406) aufweist.
  6. Senderschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anpasseinrichtung (300) eine Phasenkomparatoreinheit (107) zur Bestimmung einer Phasenverschiebung (419) zwischen einer Verstärkerausgangsspannung (410) und einem Verstärkerausgangsstrom (416) und zur Ausgabe eines von der Phasenverschiebung (419) abhängigen Phasenkomparatorsignals (411) aufweist.
  7. Senderschaltung nach Anspruch 6, wobei die Phasenkomparatoreinheit (107) als ein D-Flipflop (511) ausgebildet ist.
  8. Senderschaltung nach Anspruch 7, wobei die Phasenkomparatoreinheit (107) ferner eine Signalverarbeitungseinrichtung (500) zur Verarbeitung des aus dem D-Flipflop (511) ausgegebenen Phasenkomparatorsignals (411) in Abhängigkeit von einem Abstimmtaktsignal (507) aufweist.
  9. Senderschaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Anpasseinrichtung (300) eine Stelleinheit (109) zur Einstellung mindestens eines Abstimmelements (301, 302) in Abhängigkeit von dem Phasenkomparatorsignal (411) aufweist.
  10. Senderschaltung nach Anspruch 9, wobei die in der Sendeeinrichtung (100) angeordnete Dekodiereinheit (103) zur Initialisierung der Stelleinheit (109) mittels eines Initialisierungssignals (412) ausgelegt ist, derart, dass die Stelleinheit (109) das mindestens eine Abstimmelement (301, 302) auf einen Anfangswert einstellt.
  11. Integrierte Schaltungsanordnung (400) zur Ansteuerung einer Antenneneinrichtung (200) mit: a) einer Sendeeinrichtung (100) zur Bereitstellung eines Sendesignals (401), welches mittels der Antenneneinrichtung (200) als die elektromagnetische Welle (201) aussendbar ist; b) ersten und zweiten Anschlüssen (A1, A2) zum Anschließen der Antenneneinrichtung (200) und zum Ausgeben des Sendesignals (401); und c) einer Anpasseinrichtung (300) mit mindestens zwei unabhängig voneinander einstellbaren Abstimmelementen (301, 302), wobei ein erstes Abstimmelement (301) zur Einstellung einer Impedanz zwischen dem ersten Anschluss (A1) und einem Massepotential (204) ausgelegt ist, und ein zweites Abstimmelement (302) zur Einstellung einer Impedanz zwischen dem zweiten Anschluss (A2) und dem Massepotential (204) ausgelegt ist.
  12. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, wobei die Antenneneinrichtung (200) eine Pi-Filtereinheit (203) aufweist, die aus einem induktiven Element (L1) und zwei kapazitiven Elementen (C1, C2) besteht.
  13. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Sendeeinrichtung eine Leistungssteuereinheit (101) zur Bereitstellung eines Leistungssteuersignals (405), mit welchem eine aus der Antenneneinrichtung (200) ausgegebene Ausgangsleistung der elektromagnetischen Welle (201) steuerbar ist, aufweist.
  14. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Sendeeinrichtung (100) eine Frequenzsteuereinheit (102) zur Bereitstellung eines Frequenzsteuersignals (406), mit welchem eine aus der Antenneneinrichtung (200) ausgegebene Ausgangsfrequenz der elektromagnetischen Welle (201) steuerbar ist, aufweist.
  15. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, wobei die Sendeeinrichtung (100) eine Dekodiereinheit (103) zur Dekodierung eines externen Steuersignals (407) und zur Ausgabe des Frequenzsteuersignals (406) aufweist.
  16. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Anpasseinrichtung (300) eine Phasenkomparatoreinheit (107) zur Bestimmung einer Phasenverschiebung (419) zwischen einer Verstärkerausgangsspannung (410) und einem Verstärkerausgangsstrom (416) und zur Ausgabe eines von der Phasenverschiebung (419) abhängigen Phasenkomparatorsignals (411) aufweist.
  17. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, wobei die Phasenkomparatoreinheit (107) als ein D-Flipflop (511) ausgebildet ist.
  18. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, wobei die Phasenkomparatoreinheit (107) ferner eine Signalverarbeitungseinrichtung (500) zur Verarbeitung des aus dem D-Flipflop (511) ausgegebenen Phasenkomparatorsignals (411) in Abhängigkeit von einem Abstimmtaktsignal (507) aufweist.
  19. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Anpasseinrichtung (300) eine Stelleinheit (109) zur Einstellung mindestens eines Abstimmelements (301, 302) in Abhängigkeit von dem Phasenkomparatorsignal (411) aufweist.
  20. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, wobei die in der Sendeeinrichtung (100) angeordnete Dekodiereinheit (103) zur Initialisierung der Stelleinheit (109) mittels eines Initialisierungssignals (412) ausgelegt ist, derart, dass die Stelleinheit (109) das mindestens eine Abstimmelement (301, 302) auf einen Anfangswert einstellt.
  21. Verfahren zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle (201), mit den folgenden Schritten: a) Ausgeben eines Sendesignals (401) aus einer Sendeeinrichtung; und b) Aussenden des Sendesignals (401) als die elektromagnetische Welle (201) mittels einer Antenneneinrichtung (200), und c) Anpassen der Sendeeinrichtung (100) an die Antenneneinrichtung (200) mittels Anpasseinrichtung (300), wobei die Anpasseinrichtung (300) mindestens zwei Abstimmelemente (301, 302) aufweist zur Einstellung der Resonanzfrequenz einer aus der Antenneneinrichtung (200) und den ersten und zweiten Abstimmelementen (301, 302) gebildeten Schaltungsordnung und zur Impedanzanpassung von Sendeeinrichtung und Antenneneinrichtung (200).
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei eine Phasenverschiebung (419) zwischen einer Verstärkerausgangsspannung (410) und einem Verstärkerausgangsstrom (416) mittels einer in der Anpasseinrichtung (300) angeordneten Phasenkomparatoreinheit (107) bestimmt wird und dass ein von der Phasenverschiebung (419) abhängiges Phasenkomparatorsignal (411) ausgegeben wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das mindestens eine Abstimmelement (301, 302) in Abhängigkeit von dem Phasenkomparatorsignal (411) mittels einer in der Anpasseinrichtung (300) angeordneten Stelleinheit (109) eingestellt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Stelleinheit (109) das mindestens eine Abstimmelement (301, 302) in Abhängigkeit von einem Initialisierungssignal (412), welches von einer in der Sendeeinrichtung angeordneten Dekodiereinheit (103) erzeugt wird, auf einen Anfangswert einstellt.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei das Phasenkomparatorsignal (411) mittels einer in der Phasenkomparatoreinheit (107) angeordneten Signalverarbeitungseinrich tung (500) in Abhängigkeit von einem Abstimmtaktsignal (507) verarbeitet wird.
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